(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面半導体デバイスの表面上の所定の露光領域を露光する露光装置であって、
光源と、
所望のマスクパターンを記憶するコンピュータと、
所定の鏡のマトリックスを有し、前記光源からの光を所望のマスクパターンに定義して通過させるマスクパターンジェネレータと、
前記コンピュータからの指令により前記鏡のマトリックスを制御して、所望のマスクパターンに変換するマスクパターンコントローラと、
前記所望のマスクパターンに変換されたマスクパターンジェネレータを通過した光をその焦点を前記球面半導体デバイスの表面に合わせるように集中させるレンズと、
前記球面半導体デバイスに連結する軸を有し、該軸を回転させて、該球面半導体デバイスの全周に渡って露光させるためのモータとを備え、
前記マスクパターンは、前記露光領域に照射される露光量が均一となるように、その輪郭が前記レンズを介して照射される光の前記露光領域の中心からエッジ方向に向かって小さくなる強度分布に応じて、該マスクパターンの中心からエッジ方向に向かって前記球面半導体デバイスの回転移動方向の幅が広くなっており、
前記マスクパターンジェネレータは、前記球面半導体デバイスの回転方向全周に所望のパターンを露光するように前記マスクパターンを変更することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
光源と、
所望のマスクパターンを記憶するコンピュータと、
所定の鏡のマトリックスを有し、前記光源からの光を所望のマスクパターンに定義して通過させるマスクパターンジェネレータと、
前記マスクパターンジェネレータを通過した光の焦点を球面半導体デバイスの表面に合わせるように集中させるレンズと、
前記マスクパターンジェネレータのマトリックスを制御するマスクパターンコントローラと、
前記球面半導体デバイスに連結する軸を有するモータとを備えた露光装置を用いて、該球面半導体デバイスの表面の露光領域上に露光する方法であって、
前記マスクパターンジェネレータの鏡のマトリックスを制御して、前記露光領域に照射される露光量が均一となるように、その輪郭が前記レンズを介して照射される光の前記露光領域の中心からエッジ方向に向かって小さくなる強度分布に応じて、該マスクパターンの中心からエッジ方向に向かって前記球面半導体デバイスの回転移動方向の幅が広くなっている所望のマスクパターンに変換するステップと、
前記モータの回転に伴い、前記マスクパターンを変更するステップと、
前記モータの回転により、前記球面半導体デバイスの回転方向全周に所望のパターンを露光するステップと
を備える露光方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
光を曲面を有する半導体デバイスに露光する装置および方法に関する発明である。
本発明は、一般に、半導体製造している装置およびプロセスと関連があり、より詳しくは、本発明が光源を曲面を有する半導体デバイスにさらす装置および方法と関連がある。
【従来の技術】
【０００２】
半導体デバイスは、多くの種類のエレクトロニクス製品において、共通して使われる。半導体デバイスの製造は、概して円筒形状にされたシリコン（または他の基部半導電材料）インゴットを発達させることを含む。インゴットは多くの熱的、化学的、物理的なプロセスによって円形の平坦なウエハにスライスされる。そして、拡散、酸化、エピタキシャル成長、イオン打ち込み、付着、エッチング、スパッタリング、研磨およびクリーニングといったプロセスにより、能動半導体デバイスおよび受動素子はウエハの一方または両方の表層の上に形成される。ウエハは、それからマウントされる個々の矩形の半導体ダイに切られて、リードフレーム、エンカプスレータに、離散的または集積された回路として実装され、取り付けられる。実装された離散的で集積された回路は、ＰＣボードにマウントされて、所望の電気機能を実行するために相互接続される。 
【０００３】
他の種類の半導体デバイス（球状の半導体デバイスまたはボールとして公知のもの）は、多くの利点を平坦な半導体のウエハおよび矩形の半導体ダイの上に提供するために、産業界に現れている。球状半導体の製造は、US特許5,955,776で開示されている。球状半導体は、ウエハ-タイプ半導体製造と比較して、より複雑でなくてより高価でない装置を使用して製造される。球状半導体の物理的特性は、ガスあるいは流体で満たされたパイプおよびチューブ内の簡単な移送により与えられ、それは高価で、大規模な、オープンクリーンルームの必要性を減らす。上記移送は、汚濁物にさらされる可能性を減らす。そして、それは欠陥を減らして、生産歩留りを増やす。 
【０００４】
典型的球状半導体が1.0ミリメートル（mm）以下の直径であり、そして、理想的にはその全ての表面領域の上に能動半導体デバイスおよび受動素子を含むことができる。球面形状は、半導体デバイスの使うことができる領域および与えられたメモリ使用量のための素子集積度を増やす。球状半導体は、ＰＣボードまたは、他の球状半導体に、その表層上のいかなる場所でも、相互接続できる。このことにより、減量し、単純化し、相互接続レイアウトに対して柔軟性を加えている。フレキシブル相互接続は、それぞれ各々いかなる方向へも多重活性層および多重金属層を有している、球状半導体の三次元クラスタリングを考慮に入れる。球状半導体の球面形状は、通常のアセンブリおよびパッケージングが若干のアプリケーションにおいて、不必要になるように、構造上の強度および完成度を提供する。 
【０００５】
球状半導体は、製造において、種々の通常の熱的、化学的、物理的な処理ステップを受ける。処理ステップのいくつかは、光源への球状半導体の露光を含む。例えば、選択的に半導体材料を取るエッチング過程は、表面領域にフォトレジスト材料の使用を含む。    マスクは表面より上に配置され、光源にさらされる。マスク内のパターンは光を妨げ、または、半導体表面領域に光を通過させる。したがって、球状半導体の表面領域の部分はマスクパターンに従う光にさらされる。光にさらされる表面領域のそれらの部分上のフォトレジストは、重合される。光にさらされない表面領域のそれら部分上のフォトレジストは、重合されない。マスクは取り去られ、そして、フォトレジストは非重合のフォトレジストを取るために現像される。窒素とフッ化水素（HF）酸の溶解を、非重合フォトレジストの下にあった材料をエッチングで取り去るために、表面領域に与えられる。重合されたフォトレジストおよび下にある材料は残る。フォトレジストエッチングプロセスは、また、逆モードにおいて、働くように構成することもできる。 
【０００６】
通常の半導体ウエハにとって、その平坦表面に付随して、露光は比較的均一にして、一様である。他方、球面の球状半導体で見出されるような、曲面に対する光の露光は、製造工程に多くのチャレンジを提供する。一般に、1つのマスクパターンで球状半導体の全ての表面をカバーすることは、非実用的である。さらに、一様に球面ボディの曲面の有意な分の上に光を集中させることは、むずかしい。もし、光源の焦点が、曲面上のひとつの点に向けられたとすると、焦点から離れた曲面上においては、減衰、ぼけ、歪みを生ずる。曲面への露光は、光の不均一なおよび不均一な焦点と、焦点から放射状のクリア度を持つ投影されたイメージをもたらす。加えて、光路の方向に垂直な曲面上の焦点に照射される光は、いくらか焦点から遠い曲面上の第2のポイントより強い強度を有する。第2のポイントにあたる光は、入射角は90°より少なく、従ってより低度の強度しかない。エッチング過程においては、より低い強度の光を浴びる表面領域上のフォトレジストは、より高い強度の光を浴びる表面領域上のフォトレジストとは異なるレートで成長する。 
【０００７】
例えば、従来技術図１に示すように、光源10からの光は、マスク12に対する投射である。マスク12は、マスク12を通る光（それはそれから球状半導体18の表層上の焦点16にレンズ14によって、集中する）が通る部分、通らない部分により、パターンまたは像を投影する。そして、球状半導体18の球面形状によって、ぼけさせるかまたはゆがめるパターンが生じ、そして、焦点16から半径方向において、より大きくなる。円20は、球状半導体18（焦点16について中央に置かれる）の表面領域を表示し、マスクパターン像は、目立つほどの歪みや劣化なしで比較的シャープでクリアである。    光は焦点16で焦点に集まっているが 、領域22は、マスクパターン像が明らかに歪められ劣化した球状半導体18の表面領域を表示する。 
【０００８】
円20の外側の周辺部への焦点16からの距離ｒ１と、ライン24によって定められた平面のエッジへの焦点16からの距離ｒ２とを仮定してみる。     距離ｄ１はレンズ14から焦点16まで、およびレンズ14からｒ１の点までの光路との差を表示する。距離ｄ２はレンズ14から焦点16まで、およびレンズ14からｒ２の点までの光路との差を表示する。比率d2：dlは、球状半導体18の表層の湾曲にしたがって大きい比率r2：r1に増加する。距離d１未満の球状半導体18の表面領域のための露光量の歪みは、許容範囲の範囲内と考えられる    距離d１（すなわち領域22）より大きい球状半導体18の表面領域のための露光量の歪みは、許容範囲外にある。 
【特許文献１】米国特許５,９５５，７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図1における、領域22の範囲内の露光の歪みがマスク像パターンの正確度を減らし、その領域の球状半導体18の上に形成される素子の欠陥の結果となった。露光の解像度の欠如は、高品質（露光の焦点品質の必要な精度を有する連続領域の上の高密度回路）を設計することをむずかしくする。集積度が増加し、そして、マスクパターンがより精巧になるにつれて、円20の縁の近くで、球状半導体18の曲面の上に細かい回路を形成することが困難に成る。例えば集積された誘導子およびコイルを形成するのが困難になる。20のような隣接した投影される円間のジョイントは、ジョイントで抵抗を増やして、意図された機能と上手く一致しない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
1つの解決方法は、球状半導体18の表面領域と関連したパターン寸法を減らすことであり、このことにより歪み効果を減らし、球状半導体18は各々中心に焦点を有する多くのプレーン表面に分けられる。図1のライン24は、焦点16で中央に置かれるそのようなプレーンを定める。各平面は、その表面領域の大部分を覆うように、歪みのないマスクパターン像または少なくとも受け入れられる歪みを有するプレーンを与えるために十分小さく作られる。     しかしながら、この種のソリューションは、各々の露光のたびに必要な表面積をカバーするための露光時間や、球状半導体18の可能な再配置必要とし、製造処理時間を増す。 
【００１１】
カーブする物体の表面領域全体に一様に露光できる光露光システムのニーズが存在する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術の半導体光露光システムである。
【図２】球状半導体上の露光させるための半導体製造システムである。
【図３】図2の半導体製造システムの更なる詳細を例示する。
【図４】図4a、4bで、球状半導体の多重表面領域の露光時間を例示する。
【図５】図5a、5bで、球状半導体上の能動露光輪郭のさまざまな形状のためのオプションを例示する。
【図６】図6a、6bで、球状半導体上の能動露光輪郭の更なる詳細を例示する。
【図７】半導体製造システムの別の実施例である。
【発明の実施の形態】
【００１３】
球面半導体デバイスまたはボール52または他の球面に形づくられた物体または曲面を有する物体上に露光させるための半導体製造システムまたはステーション50を図２に示す。     球状半導体52は、表面上の部分または実質的に前面に、トランジスタやダイオードのような能動半導体デバイスおよび抵抗器やキャパシタのような受動素子を含むことができる。球状半導体52の製造は、米国特許５，９５５，７７６号において開示され、リファレンスされている。     球状半導体52はＰＣボードに、または他の球状半導体に、事実上その表層上のいかなる場所でも、相互接続する能力を有する。そして、それは相互接続レイアウトを軽減し単純化する。フレキシブル相互接続が各々いかなる方向もの多重活性層および多重金属層を有する球状半導体の三次元クラスタリングを考慮している。若干のアプリケーションにおいて、通常のアセンブリおよび梱包が不必要になるように、球状半導体52の球面形状は構造上の強度および完全性を提供する。  
【００１４】
能動半導体デバイスを形成する製造およびその表層上の受動素子の間、球状半導体52は拡散、酸化、エピタキシャル成長、イオン打ち込み、付着、エッチング、スパッタリング、研磨およびクリーニングを含む種々の熱的、化学的、および物理的なプロセスを受ける。そして、製造工程段階のいくつかは光源に球状半導体52の露光を含む。そのような製造ステップは、フォトレジスト層が球状半導体52の一部の表層に印加されるエッチング過程である。フォトレジスト層の特定の領域は光を浴び、一方で、マスクフィルタによって定まるフォトレジスト層の他の領域は光にさらされない。光を浴びたフォトレジスト材料は、重合される。非重合のフォトレジストを取るためにフォトレジスト材料を施した後に、窒素およびHF酸の溶液が、非重合のフォトレジストが土台と成る材料を取るために与えられる。  重合されたフォトレジストおよび下にある材料は残る。 
【００１５】
半導体製造ステーション50は、上述の製造工程または露光を必要とする他の半導体製造ステップのために、球状半導体52上に光を発することができるような半導体製造装置を表す。光源54は、高圧水銀ランプから光を生成する。光源54からの光は、マスクパターンジェネレータ56に投射される。コンピュータ58は、球状半導体52に露光することになっている所望のマスクパターンまたは像を記憶している。マスクパターンは、球状半導体52の表面上の光にさらされることになっている領域と、光にさらされることになっていない領域とを定義する。マスクパターンは、球状半導体52の表面に形成され、配置される所望の素子によって、多くのサイズ、形状、パターンおよび詳細を有することができる。 
【００１６】
マスクパターンコントローラ60は、所望のマスクパターンに従うよう、コンピュータ58からコマンドを受け取る。     デジタルミラー装置（DMD）として実行されるマスクパターンジェネレータ56は、マスクパターンをプログラムするためにコンピュータ58から制御信号を受け取る。ジェネレータ56はアメリカ特許6,251,550において開示されて、本願明細書において、参照される。本実施例では、マスクパターンジェネレータ56は、それぞれおよそ10mm x 10mm に600x600の個々に制御される鏡のマトリックスを有している。     マスクパターンコントローラ60は、個々にその角度および方向をプログラムするために、マスクパターンジェネレータ56の各々のミラーに送信され
る一連の制御信号をコンピュータ58から受けた所望のマスクパターンに変換する。このように、マスクパターンジェネレータ56の特定のミラーは、マスクパターンに従った光を浴びせることを意図した領域のためのレンズ62に、光を伝達するために傾けられる。マスクパターンジェネレータ56からの光の像はレンズ62を通過する。そして、それは光の像を焦点66に集中している球状半導体52の表面に焦点を合わせる。別の実施例としては、伝送型液晶ディスプレイを、所望のマスクパターンに従う光を発するかまたは伝送するために用いてもよい。 
【００１７】
コンピュータ58は、多重マスクパターンを記憶できる。マスクパターンコントローラ60は、所望のマスクパターンによるマスクパターンゼネレータ56を直ちに変更できる。 
【００１８】
球状半導体52は、吸着カップまたは他のアタッチメントメカニズムによって、軸または接片68に取り付けられる。軸68は、回転モータ72に接続している。     コンピュータ58は、軸X上のいずれの方向へも球状半導体52にスピンをかけるために軸68に沿って回転トルクを生成する回転モータ72に、制御信号を提供する。     球状半導体52がその軸Xを中心に回転するにつれて、光はライン74により定義される球体の円周を完全に連続焦点露光を行う。 
【００１９】
図3を見ると、マスクパターンジェネレータ56の更なる詳細は、マスクパターンジェネレータの能動表面領域を定めている露光輪郭80により示される。図2において使用されるものと同じ参照番号を有する要素は、類似した機能を有する。露光輪郭80は、広さにおいて、1つのミラーまたは送信画素でありえる、または、多くの鏡またはピクセルである。各々のミラーは、約17.0ミクロン正方形である。本実施例では、露光輪郭80は、長さＬ80=10.0mmおよび幅W80=2.0mmである。     露光輪郭80は長さL82を有する露光輪郭82として球状半導体52の表層上にレンズ62を通して投影される。
【００２０】
コンピュータ58は露光輪郭80に対応するマスクパターン像全体のうちの一部によってマスクパターンコントローラ60を配列する。マスクパターン像は、球状半導体52の表面に配置または形成される所望の素子のパターンを含んでいる。全体的なマスクパターン像が長さL80およびW80より大きい幅を有する矩形領域であると仮定する。コンピュータ58は、マスクパターンコントローラ60を露光輪郭80を横断して全体的なマスクパターン像をスクロールするように構成する。他の見方をするなら、露光輪郭80は、マスクパターン像全体を横断的に走査する。 
【００２１】
時間ｔ１において、露光輪郭８０の長さＬ８０の、第１のミラーまたは画素列は、マスクパターン像の第１の列にプログラムされる。露光輪郭８０の長さＬ８０の第２のミラーまたは画素列はマスクパターン像の第２の列にプログラムされる。そして、露光輪郭８０の長さＬ８０の第３のミラーまたは画素列はマスクパターン像の第３の列にプログラムされる。露光輪郭８０の第１、第２、第３のミラーまたは画素列は、球状半導体５２の表面上に、レンズ６２で投影される。ｔ２時間に、露光輪郭８０の、第３のミラーまたは画素列は、マスクパターン像の第４の列にプログラムされる。マスクパターンジェネレータの第3の列は露光輪郭８０の第２のミラーまたは画素列にシフトされる。そして、マスクパターンジェネレータの第２の列は露光輪郭８０の第１のミラーまたは画素列にシフトされる。第１
、第２の、そして第３のミラー、または、露光輪郭８０の画素列は、球状半導体５２の表層上へレンズ6 2を通して投影される。ｔ３時間に、露光輪郭８０の、第３のミラーまたは画素列は、マスクパターン像の第５の列にプログラムされる。マスクパターンジェネレータの第４の列は露光輪郭８０の第２のミラーまたは画素列にシフトされる。そして、マスクパターンジェネレータの第３の列は露光輪郭８０の第１のミラーまたは画素列にシフトされる。露光輪郭８０の第１、第２、第３のミラーまたは画素列は、球状半導体５２の表面上に、レンズ６２で投影される。集合的に像を表示するために露光輪郭８０を横断的にスクロールする間にマスクパターンが一時的変更を受けながら、プロセスはマスクパターン像全体に続ける。

【００２２】
コンピュータ58は、軸68の回転、および球体上の露光輪郭82として投影される露光輪郭80のシフト操作マスクパターンに関係または一致する球状半導体52に同期する。マスクパターン画像は、球状半導体52の可動表面に投影されて、球体の表面上にマスクパターンの連続リアルタイムビデオ射影として動作する。露光輪郭82の長さL82が、像のいかなる歪みもまたは劣化のない、または少なくとも曲面上のアプリケーションに従った、受け入れられる歪みで、球状半導体52の曲面上のマスクパターンのシャープでクリアな連続射影を提供するように、露光輪郭80およびレンズ62の焦点特性は選ばれる。マスクパターン像は、表面領域84として示されるように、指定された曲面の上の像の再配置のない、そして、いかなる歪みや劣化もなく、球体の回りに線を引くために、球状半導体52の全ての円周で投影されることができる。長い素子、例えばインダクタを形成するときに、拡張射影領域は有益である。  
【００２３】
長さL82は、マスクパターンの必要解像度および許容歪みに部分的に依存する。     高精度素子が露光輪郭82の中心の近くに位置するように、マスクパターンを配置できる。そして、低精度素子は表面領域84の外側境界線の近くに配置される。 
【００２４】
他の表面領域に適用できるように、球状半導体52は軸68にて回転し、射影プロセスは繰り返される。例えば、図4aに示すように、表面領域84は、第1の露光の間、球状半導体52の円周にわたって露光される。球状半導体52は、軸68に関して90度回転して、再配置される。マスクパターンの一部が被露光領域84にオーバーラップしないように、ブランクにされるが、射影プロセスは表面領域86を露光させるために繰り返される。図4bは、4つの重なり合わない露光領域90、91、92、および93を有する同じ概念を示す。各々の露光領域のために、球状半導体52は、45度回転して、露光プロセスのために再配置される。露光領域が狭ければ狭いほど、マスクパターンは高解像度となり、そしてより高精度素子が形成される。しかしながら、より多くの露光領域は、完全に球状半導体をカバーするために、より多くの製造ステップを含むことになる。 
【００２５】
マスクパターンの連続シフト操作射影の一つの利点は、マスクパターンジェネレータ56のミラーまたは画素が不完全な場合、露光輪郭80の同じカラムの隣接したミラーまたは画素が適用されるか、またはマスクパターン像のそれぞれの列が露光輪郭80の隣接した列にシフトするのでパターンの欠陥部分を満たすのを助ける。  
【００２６】
本願明細書において、記載されている露光プロセスのもう一つの利点は、球状半導体52の表面への光投射の強度に関連がある。発明の背景にて説明したように、曲面のために、投射の角度が90度未満になるにつれて、光の強度は減少する。エッチング過程において、フォトレジストは、露光の強度で決まるレートで重合する。     しかるに、均一の露光強度が望ましい。  
【００２７】
光源の下で球状半導体５２を回転させることによって、光の強度は、図５ａに示される露光領域９６の中心線９４から、各々の相対的な距離のための球体の円周で、少なくとも均一である。しかしながら、球状半導体５２の球面形状のために、露光領域９６を縦断して動く表面においては、光の強度投射の若干の差が存在する。それが中心線９４から離れるにつれて、光の強度は減少する。中心線９４から離れるにつれて光の強度が減少することを補償するために、露光輪郭９７は、図５ａに示すようにそのエッジに向かって次第により広くされる。具体的には、露光輪郭９７は、露光輪郭９７の中心からエッジ方向に向かって球状半導体５２の回転移動方向の照射幅が広くなっている。中心線９４から離れるにつれて露光輪郭9 7に付加される幅は、より長い露光時間を強度の低い光を受けている領域に与える。露光輪郭９７の変化幅は光の強度の減少をまとめることにより決定される。露光輪郭９７のエッジに近くなり、あるいは光強度が減少するにつれ、露光時間が長くなる。換言すると、露光輪郭９７に照射される光の露光強度は、露光輪郭９７の中心線９４からエッジに向かって次第に露光強度が小さくなるため、この露光強度分布に応じて、露光輪郭９７の中心線９４からエッジに向かって光の照射幅を相対的に広くしている。これにより、モータの回転に伴い、露光輪郭９７の幅単位の露光強度、つまりは露光量が均一となる。正味の効果は同一の露光領域９６の幅全体に渡って、そして、球体の円周に渡って、光の強度、つまりは露光量が実質的に均一ということになる。
【００２８】
発明の背景にみられるもう一つの問題は、図５ｂに示すように、ぼやけたり、中心線９４から離れるにつれて歪む像の傾向にある。歪みの補正のため、図５ｂに示されるよう、球状半導体５２の表層の湾曲に反して露光輪郭９７が露光領域９８全体に渡ってカーブする。この補償により、露光輪郭の全体の長さは、同じ焦点を有する。
【００２９】
露光輪郭97の詳細は、図6aおよび6bに示される。フォーカスのライン95に沿った全てのポジションが同じ光量99を有するように、露光輪郭97の形状は選ばれる。  
【００３０】
半導体製造ステーションの別の実施例は、図7に示される。当該ステーション100は、光を生成するための光源102を含む。光源102からの光は、レンズ106によって、集中させられ、マスクパターンジェネレータ108に映される。コンピュータ110は、球状半導体112に露光される所望のマスクパターンまたは像を記憶する。マスクパターンジェネレータ108は、マスクパターンをプログラムするために、コンピュータ110からの導体114上の制御信号を受信する。マスクパターンジェネレータ108の作用面積は、図3の露光輪郭80と同様の露光輪郭（図示せず）である。マスクパターンジェネレータ108からの光の像は、ミラー118により反射されて、絞り120を通過する。絞り120は、焦点深度の制御ための絞りである。レンズ122は、それから光の像を球状半導体112の表面上の露光輪郭124に集中させる。 
【００３１】
球状半導体112は、吸着カップまたは他のアタッチメントメカニズムによって、軸あるいは電機子126に取り付けられる。軸126は、回転モータ128に接続されている。コンピュータ110は、軸X上のいずれの方向もの球状半導体112にスピンをかけるように軸126に沿って回転トルクを生成する回転モータ128に、制御信号を提供する。球状半導体112がその軸Xを中心に回転するにつれて、光はライン130により定義される球体の円周で完全に連続焦点露光を行う。 
【００３２】
コンピュータ１１０は、マスクパターンジェネレータ１０８を上記の通りに能動露光輪郭領域に渡って、全マスクパターンをスクロールするために制御する。マスクパターンは、球状半導体１１２の表面の露光輪郭１２４に映される。マスクパターンジェネレータは、光のパターンを提供し、集合的に像を表示するために、マスクパターンの一時的変更を行う。
コンピュータ１１０は、軸１２６および球状半導体１１２の回転を、球体上の露光輪郭１２４として投影される移動マスクパターンに同期させるために一致させる。マスクパターン画像は、球体表面上のマスクパターンの連続リアルタイムビデオ射影として動作し、球状半導体１１２の可動表面に投影される。露光輪郭１２４の長さＬ１２４がいかなる歪み劣化もなく球状半導体１１２または曲面上の像の曲面上のマスクパターンにシャープでクリアな連続射影を提供するように、マスクパターンジェネレータ１０８の能動露光輪郭の長さおよびレンズ１２２の焦点特性は選ばれる。マスクパターン像は、表層領域１３２に示されるように、カーブする表面全体に、像の少しの目立った歪みまたは劣化なしで、かつ再配置なしで、球状半導体１１２の全円周に渡って投影させることができる。

【００３３】
露光輪郭124に渡るマスクパターン像が、レンズ122、絞り120、ミラー118およびレンズ138を通して所謂電荷結合デバイスCCDとして知られるイメージ・レシーバ138へ反射して戻される。イメージ・レシーバ138は、露光輪郭124の反射像を電気信号機に変換する。電気信号は、ディスプレイのためのイメージ・モニタ140に、そして、更に処理のためのコンピュータ110に送信される。イメージ・レシーバ138およびイメージ・モニタ140が"System and Method for Detecting and Position Deviations of an Object having a Curved Surface"と名付けられる出願中のアメリカ特許出願に示され、再配置プロセスとして利用される。
【００３４】
以上を要約すれば、半導体製造ステーションは、球面半導体デバイスの表面上に露光させる。マスクパターンジェネレータは、集合的に像を表示するために、所望のマスクパターンとなるようにマスクパターンジェネレータのマトリックスを制御する。また球状半導体の露光領域に照射される光の強度分布がその露光領域の中心からエッジ方向に向かって小さくなることに応じて、露光領域の中心からエッジ方向に向かって照射幅が広くなるように、マスクパターンの輪郭をその中心からエッジ方向に向かって球状半導体の回転移動方向の幅を広くしている。これにより、最終的に球状半導体の露光領域に露光される光量を実質的に均一とすることができる。
またマスクパターンコントローラにより、マスクパターンジェネレータのマスクパターンを一時的に変更し、球体の円周全体に渡って所望の光のパターンを提供する。マスクパターンジェネレータは、全体的な像の部分を提供する能動露光輪郭を有する。光のパターンは、半導体デバイスの表面にレンズを通して投影される。半導体デバイスは、半導体デバイスの表面の部分上に、光のパターンを露光させるために、光のパターンの一時的変更に応じて回転する。コンピュータは、軸および球状半導体の回転を、球体上の露光輪郭として投影される移動マスクパターンに同期させるために一致させる。マスクパターン像は、再配置のなく、そして、全曲面の上の像に、ほとんど目立つような歪みまたは劣化もなく球体の回りに線を引くために、半導体デバイスの全ての周長周辺で投影されることができる。
【００３５】
本発明は、好ましい実施例に関して記載されているが、当業者は、形および細部に成される変更が行えること、等価物が、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本発明の要素を置換できることを認識するであろう。多くの修正は、本発明の基本的有効範囲から逸脱することなく、本発明の教示する特定の状況または材料に適応するために成される。したがって、本発明は、発明を成し遂げるために記載された特定の実施例に限定されず、クレームに記載の範囲内に入るすべての実施例を含むことを意味する。 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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